Principiul răcirii cu laser și aplicarea sa la atomii reci

Principiul răcirii cu laser și aplicarea sa la atomii reci

În fizica atomului rece, o mulțime de lucrări experimentale necesită controlul particulelor (atomii ionici de închisoare, cum ar fi ceasurile atomice), încetinirea acestora și îmbunătățind precizia măsurării. Odată cu dezvoltarea tehnologiei cu laser, răcirea cu laser a început să fie utilizată pe scară largă în atomii reci.

La scara atomică, esența temperaturii este viteza cu care se mișcă particulele. Răcirea cu laser este utilizarea de fotoni și atomi pentru a face schimb de impulsuri, răcirea atomilor. De exemplu, dacă un atom are o viteză înainte, apoi absoarbe un foton zburător care călătorește în direcția opusă, atunci viteza sa va încetini. Aceasta este ca o bilă care se rostogolește înainte pe iarbă, dacă nu este împinsă de alte forțe, se va opri din cauza „rezistenței” aduse prin contactul cu iarba.

Aceasta este răcirea cu laser a atomilor, iar procesul este un ciclu. Și din cauza acestui ciclu atomii continuă să se răcească.

În acest sens, cea mai simplă răcire este utilizarea efectului Doppler.

Cu toate acestea, nu toți atomii pot fi răciți de lasere și trebuie găsită o „tranziție ciclică” între nivelurile atomice pentru a realiza acest lucru. Numai prin tranziții ciclice se poate obține răcirea și poate continua continuu.

At present, because the alkali metal atom (such as Na) has only one electron in the outer layer, and the two electrons in the outermost layer of the alkali earth group (such as Sr) can also be regarded as a whole, the energy levels of these two atoms are very simple, and it is easy to achieve “cyclic transition”, so the atoms that are now cooled by people are mostly simple alkali metal atoms or alkali earth atomi.

Principiul răcirii cu laser și aplicarea sa la atomii reci